看板 Gossiping作者 jfsu (水精靈)標題 Re: [問卦] 有沒有海底電纜不會被魚咬斷的八卦時間 Thu Nov 8 19:21:13 2012
※ 引述《hlkevin81925 (精騎肆操人)》之銘言:
: 在21世紀的今天
: 海底佈滿著國與國之間的網路電纜
: 請問為什麼那些電纜不會被海底生物亂咬
: 萬一被咬斷豈不是世界大亂
: 有海底專家能解釋一下嗎
說到海底電纜,唯一能想到的就是
凱爾文‧威廉 湯姆生(Kelvin, William Thomson, Lord) 【1824.6.26-1907.12.17】,
英國物理學家。
大部份人可能對他很陌生,但如果提到
絕對溫度(K),我想大家應該都知道吧!在漫畫中
,冰河與卡妙、水晶聖鬥士等冰戰士之間的戰鬥是以寒氣來分勝負的,誰能夠把寒氣
提昇至接近絕對零度(物理學定義為零下二百七十三點一五度)的低溫便可以擊敗對手!
其中的K,國際單位制中熱力學溫度單位,就是以凱爾文的姓氏為縮寫,用以紀念這位
提出了熱力學第二定律的
「熱力學之父」!
他對於科學的貢獻更涉及電磁學、工程科學、電工儀錶與測量(製作可提高儀器測量
靈敏度的鏡式電子檢流計、可自動記錄電報信號的虹吸記錄器、絕對靜電計、凱爾文
電橋等並建立了電磁量的精確單位標準)。此外,他亦涉獵彈性力學、以太理論和
地球科學(但他在一些觀點上亦犯了一些科學家常犯的錯誤),並壓縮出液態氮與
想出同位素放素理論。
當然啦,本文將著墨於他
鋪設了第一條橫跨歐美兩洲的大西洋海底電纜的事蹟。
他前後共進行了四次的鋪設,整整耗費十年與數百萬英鎊…。在這項工程實施中,
他研究了電纜中信號傳播的情況,匯出了信號傳播速度減慢與電纜長度平方成正比的
規律,後來因為他在科學上的成就和對大西洋電纜工程的貢獻,獲英女皇授予凱爾文
勛爵頭銜,所以後世才改稱他為凱爾文。(不過,以下本文仍以湯姆生稱呼。)
略他兒時,我們將場景直接拉到某公司的股東大會上…。
1856年,資本額35萬英鎊的大西洋海底電纜公司,蘇格蘭的股東選定年僅32歲的湯姆生
為新任董事,因為他出生在蘇格蘭的格拉斯哥(Glasgow)港口城。俗話說,殺頭的生意
有人作,賠本的生意沒人做,按照規定,湯姆森在股東獲得10%的紅利之前是沒有薪水,
但他這一作,就是10年,以目前的眼光來看,算是作「口碑」跟作「功德」的。
不過,他並不在意酬勞,他只想在第一條大西洋海底電纜工程大展身手。
(湯姆生在1855年提出
海底電纜信號傳遞衰減理論,解決了長距離海底電纜的重大問題。
「什麼?公司為什麼選他當電氣設計工程師?」
湯姆生口中的他就是華特霍思(Walter Hawes),這位沒有電學背景,而只靠著後台、
做事喜歡獨斷專行的老兄。工程開始的前期,他靠著權力壓服別人,甚至否決了湯姆生
一些技術上的建議。
不過,最嚴重的問題正悄悄來臨…。。
「華特先生,我覺得這部份的電纜線徑可以略作修改,加大一點可以提高導電率。」
會有這樣的要求是因為負責的總工程師發現設計圖上的電纜直徑比理論值小很多,不合
規格標準。
「很抱歉,所有的設計圖早在一開始就已經交給承包商,現在也已經在製造了…」
華特霍思以不屑的眼神餘光瞄著。
「為什麼不先知會我?」湯姆生問。
「你?我可是電氣工程師,你只不過是無權無職的董事!」華特霍思輕蔑地哼了一聲,
「而且,現在片面更改與承包商的合約,可會讓公司遭受巨大的損失!我可負不起這個
責任!」
湯姆生一聽,氣得雙手顫抖不已。
「你給我記住!在這裡,只有一個是頭!」華特霍思大喊道!
「跟我鬥!小子!你未夠班啊!」華特霍思在湯姆生離開之後嘲弄地說。
猶如敗犬般,湯姆生回到自己的辦公室,頹然地坐在椅子上。
「現在放棄的話,這條電纜就完了啊!」湯姆生心中響起了安西教練的話。
在無法加大電纜的直徑下,他著手研究如何提高銅的導電率。他以在格拉斯哥大學的
教授(University of Glasgow)身份,利用自己在那的實驗室進了一連串不同商用電纜
銅線的測試。。
由於這條大西洋電纜共計分為1200段,每段長2英里,若各廠商不按相同的電導率製作
纜線,那焊接起來之後,總體的參數將會
「走精」(台語)。
為了補救這個錯誤,他發現參入微量的元素可以提高電導率:
「電纜摻了金坷垃,一條能抵兩條拉;銅線用了金坷垃,導電提高一千八!」
之後,他更發提出一套實用的測量方法,並制定相同的製造規格參數。
當他拿著一疊資料到華特霍思的辦公室據理力爭時,一些承包商竟然附合華特霍思的
意見:他們反對變更工程設計!
湯姆生忿忿不平地將資料扔到桌上:
「踹共啦!」
於是,湯姆生便提議召開董事會聯席會議進行辯論。他列舉大量實驗數據,說明制定
規格標準的必要性和可行性。
還好,他的建議最後被總經理費爾特採納,廠商也只好按新的規格標準重簽合同。
華特霍斯沒想到自己居然敗在這位最年輕的董事手中,從此便懷恨在心。
1857年,電纜造好了。登陸點也選定了橫跨大西洋最近的北美紐芬蘭島和英屬愛爾蘭。
「華特霍斯先生,身為電氣工程的負責人,今天的鋪設工程你會上船吧?」
「對不起,今天咳嗽的厲害,加上牙齒痛。」華特霍斯皺著眉頭說。
其實,華特霍斯有意刁難,藉口身體不適,拒絕隨船出航。
「老狼嫂,黑姑穿嫂,掐凜明,齒痛五分珠 !」此時,廣播正播放著藥品廣告…。
眼見於此,董事會只好請湯姆生代理其職責。
英美兩國各派出一艘海輪,並把電纜一海浬一海浬地沉放。
不幸的事發生了,當電纜沉放到330海浬時,意外地發生了斷裂。
第一次的沉入作業以失敗告終。
「:(σ。▽。)σ哈哈哈哈你看看你!這小子終於嘗嘗失敗的滋味了吧!」華特霍斯更是
幸災樂禍地嘲笑著。
有的董事把失敗的原因歸咎於湯姆生,但他既不氣餒,也不把別人的議論掛在心上,
而是認真地思索著事故以外的事。
他心裡明白,
「電纜斷裂是因為外層機械強度不夠。」這並不難解決。
麻煩在於,在沉放電纜的過程中,他發現了信號極其微弱,使得接收變得非常困難。
即使電纜鋪設成功,也無法接收到信號,整條電纜也不過是造價昂貴的裝飾品。
隨即,他意識到
「必須製作靈敏度更高的接收與發送機!」。
若板上有電學背景的鄉民,聽到這樣的想法,多半會想到使用放大器。不過,在湯姆生
的年代,別說是電晶體,連真空管都尚未出現!他試著尋找解決的辦法,試驗了許多
方案,結果都失敗了。
這天,湯姆生決定給自己放鬆一下,連日為了信號放大而大傷腦筋,也夠他頭疼了。
他租來一艘游艇,並邀請一些朋友來船上。
他的一位朋友,赫姆霍茲(Helmholtz,1821-1894),德國著名的物理學家和生理學家,
拿著一面小鏡子反射著陽光,對著他照著,因為湯姆生竟然趁著大夥在準備出港的空檔,
獨自一人跑到船艙內再度思索信號放大的問題。這讓赫姆霍茲有點不悅,但他隨即釋懷,
因為,湯姆生的個性就是如此。
「唷呵~」
湯姆生回過頭,發現,眼前一閃一閃著。
「怎麼了?」赫姆霍茲看著幾乎呆若木雞的湯姆生
突然他欣喜若狂,抱著赫姆霍茲又叫又跳,「You Got it! You Got it!」
因為他發現,赫姆霍茲手中的鏡子在陽光下只要稍微動一點,照在他身上的光點就會
大幅度跳動!這不就是將信號放大了啊!不久,湯姆生就發明了鏡式電流計電報機。
湯姆生抓住這個原理不放,不久就發明瞭鏡式電子檢流計與可自動記錄電報信號的
虹吸記錄器。這種機械的靈敏度很高,解決了長途海底電纜通信接收微弱電信號的問題。
終於1858年初夏,大西洋海底電纜進行第二次沉放。
「華特霍斯先生,身為電氣工程的負責人,今天的鋪設工程你會上船吧?」
「對不起,這幾天感冒、咳嗽的厲害…」華特霍斯露出痛苦的表情說。
「感冒用斯斯,咳嗽用斯斯,痠痛疲勞用斯斯!」此時,廣播亦是播放著藥品廣告…。
其實,華特霍斯藉口身體不適,又拒絕隨船出航。
湯姆生只好再度以代理電氣工程師的身份,出海沉放電纜。
此時,華特霍斯心中盤算著:失敗了,湯姆生一個人的責任,剛好可以踢他出去;
成功了,自己是湯姆生的頂頭上司,功勞自然不會少!
於是,黃金梅莉號,呃,說錯了,是阿亞墨加號海船載著電纜從北美出發,東渡大西洋,
前往偉大的航道。
出海的那天,海像兇險,大風大浪持續了數天,但湯姆生仍不顧危險,親自指揮
沉放作業。是年8月3日,阿亞墨加號終於駛進愛爾蘭港,電纜鋪設成功。5日上午,
電纜安全著陸,湯姆生高興得幾乎發了狂,此時他的心中,正如印象派大師孟克的名作,
「吶喊」一般,早已在心底吶喊了無數次!。
在當天下午3點55分,嗨 this moment,湯姆生發了從歐洲到美洲的第一份電報。
5分鐘後,紐芬蘭島上的美洲電報清晰地收到了信號,電報把歐、美兩洲聯結了起來,
消息傳出,大西洋兩岸的人們激動不已、揪團肛肛。
湯姆生剛拍完電報,華特霍斯就趕到了。
「湯姆生,恭喜你呀!真是辛苦了!」
「成功了!我們成功了」湯姆生還沉浸在歡樂的喜悅之中。
「是呀!」華特霍斯雙手一拍:「是我…成功了」
突然進來了一批人,他們粗暴地取下湯姆生的鏡式電流計電報機,換上華特霍斯自己
設計的終端機。此外,他更收回了湯姆生的所有權力,並將他趕到出房間。這樣,剛剛
成功的海底電纜頓時成了啞巴。整整一個星期,大西洋海底電纜無法通過任何一條資訊。
這下可好了!街頭巷尾都在討論著啞巴電纜的事,公司的董事們再也坐不住,便派了
一組人前去調查,當他們得知這一切是華特霍斯的陰毛,便下令他換回湯姆生的終端機。
8月13日,大西洋電纜正式通報。然而華特霍斯心不甘、情不願地換了湯姆生的終端機
但他並沒有全部更換。說假話總會被人揭穿,戴假髮總會被風揭穿隨後,這項陰謀
隨及被發現。因為英國女王一封不足百字的電報,竟用了16小時才傳送到美洲;
而從對方拍回的電報只須60多分鐘,因為紐芬蘭終端始終採用的是湯姆生的機器。
華特霍斯立即被撤職,並任命湯姆生為新的電氣工程師。
正所謂,
湯姆生Nice,華特霍斯Jizz。
然而歹誌不是戇人想得那麼簡單!海底電纜在使用1個月後,信號逐漸變得模糊不清了。
又過了半個月,通訊中斷。原來,電纜的絕緣層抗腐蝕性差,電纜最終竟被海水腐蝕而
斷裂!公司為了這一條電纜耗資幾十萬英鎊,最終落得如此,在董事會上,不少股東們
經不起這個打擊,正紛紛打退堂鼓。
這時,湯姆生站了出來,振臂高呼:
「56不能亡,電纜不能斷!我們應該繼續做下去,不能後退!第一條海底電纜雖然壽命
不長,但卻證明長途通訊是完全可能的!」
總經理費爾特亦表示支持湯姆生的意見:「湯姆生教授說得有道理,只要我們改造好
電纜,成功是十分有把握的。」
1865年,經過反復試驗,已做了改良的第二條大西洋海底電纜製造出來了,裝在
「大東號」海輪上。是年6月,該船起錨出航。然而誰也沒有料到,當他們航行到
大西洋中部時,
電纜意外折斷,墜落到12000呎深的海溝。湯姆生和他的同事們呆望著,
淚水早已決堤。
這一次沉放失敗無論對公司還是對湯姆生都是一次沉重的打擊。公司為此損失慘重,
被迫在當年就停止了工作;湯姆生則顯得比過去蒼老了許多,他經常拄著拐杖在海邊
凝望大海,但他鋪設海底電纜的決心卻與日俱增。
1866年4月,湯姆生再次登上海輪,
進行第四次沉放。6月中旬,四千八百公里長的
銅電纜終端在愛爾蘭登陸,通訊情況十分良好。這一次終於取得了圓滿成功。
龐青雲花了十天打下舒城,而湯姆生為開闢大西洋海底通訊付出整整10年的辛苦勞動!
幾個月後,總經理費爾特和湯姆生又一次出航,尋找丟失的電纜,幸運地在大西洋的
中部把斷掉的電纜打撈了上來,然後接上一段新電纜。公司因禍得福,一下子有了
兩條橫貫大西洋的海底電纜。這不僅使英國在海底電報通信上居世界領先地位,
還對現代大型工程的建設起了重要推動作用。
1907年,他的愛妻,長年纏綿病榻的瑪格麗特死於中風,傷心欲絕的湯姆生在
同年十二月17日也隨之而去。然而,誰會想到,當人們讚頌他的偉大歷史功績時,他卻
只是淡淡地說說:「有兩個字最能代表我這50年在科學上的奮鬥,這就是『失敗』。」
有人說,上帝要給人類科學,於是「牛頓」走上了歷史的舞台;又有人說,上帝要給
人類工程,於是來了「湯姆生」,從此產生了電機工程、資訊工程與機械工程。
以上。
參考資料:
1.科學五千年(六)
2.wikipedia
--
--
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 203.66.222.12
→ dlevel:你跟上面那篇帳號好像,我還以為那個得政癌的怎麼會發這麼5F 11/08 19:23
→ yoyodiy …
推 yoyodiy:wiki不是被美國封鎖 快倒了嗎?10F 11/08 19:24
推 hcyalex:真正廢文是不會用心上色的 因為我po廢文從來不上色11F 11/08 19:24
→ evadx:這很久以前看過了12F 11/08 19:28
推 kairi5217:寫的不錯阿 不過..真的不好笑 阿鬼 你還是打正經文吧14F 11/08 19:30
推 Arnol:很用心..15F 11/08 19:31
推 CK4F:版主快M16F 11/08 19:31
→ evadx:這很久以前早在八卦po過了18F 11/08 19:32
推 koster:J大這篇和以往比起來寫得不夠好喔..22F 11/08 19:36
推 xhunterx:這篇跟之前比起來比太夠力喔 XD27F 11/08 19:42
推 pvn:j大科普文先推29F 11/08 19:43
推 DAIDAIYUNG:在台灣有人肯願意介紹科普給你就不錯了 還在那邊酸30F 11/08 19:45
→ lpllpllpl:這篇應該是以前就po過的 梗也沒有像之前有跟上時事 XDD33F 11/08 19:50
推 mc12355:台灣的董事好當多了 望向ETC35F 11/08 19:52
推 cat813:原來絕對溫度是他發明的..只知道理想氣體方程式而已37F 11/08 19:56
推 xupmc:跟文盲說這些故事當然會被噓38F 11/08 19:57
→ cat813:不過邊看邊笑就是了..39F 11/08 19:57
推 fouto:好文~43F 11/08 20:02
推 OrzJ:好文推44F 11/08 20:03
推 wild2012:推 寫得真好! 看PTT長知識 XDD45F 11/08 20:03
推 knme:寫得不錯49F 11/08 20:12
推 jorden:XDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDd53F 11/08 20:13
推 Y78:我也覺得看過了 但好像不太一樣? 是有修改過嗎59F 11/08 20:23
→ JAYMA56:我不是社會組的 可是之前真的有PO過 被系統吃了61F 11/08 20:25
推 sodeass:這id說書....我超愛的,長知識+有嘴角45度67F 11/08 20:31
推 hl4:push69F 11/08 20:31
推 hahax52:寫得有引起我的興趣!!推推~72F 11/08 20:34
推 tumv:推~~噓的人標準眼紅~~73F 11/08 20:35
推 Lenlen:J大又來說書了,不推不行!74F 11/08 20:40
推 zaknafein:好文呀!!!!!!!!!!!!!!!!!78F 11/08 20:43
推 lapis0523:天橋下的說書人!
不,社會組的不會噓,因為我們最愛看故事了:)80F 11/08 20:45
推 zuan:超好看!83F 11/08 20:47
推 Asucks:j大科普文必推88F 11/08 20:55
推 simon301:關社會組屁事阿 自然組可以走出你心中的小天地嗎XD91F 11/08 20:57
推 gn02307328:讚阿,寫得很有趣,直接end的人快道歉去看看就知道了93F 11/08 20:59
推 hinoi:寫得很棒96F 11/08 21:04
推 wakauo:好專業 END~@@99F 11/08 21:10
推 alkdj:好看!101F 11/08 21:11
推 sunhero:寫得很有趣阿...造福人群103F 11/08 21:12
推 a880338:感冒藥廣告XDDDDDDDDDDDDD 推104F 11/08 21:14
推 antx:推啦106F 11/08 21:22
推 air121:燃燒小宇宙 給推109F 11/08 21:23
推 biycer:SOGOOD113F 11/08 21:28
推 FreeQ:利害,可以把人物的傳記用這麼幽默的文筆來寫,利害。114F 11/08 21:31
推 b09613:看到ID先推118F 11/08 21:35
推 itoh:長知識推119F 11/08 21:36
推 Zeroyeu:吼~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~讀書吧!120F 11/08 21:36
推 Oslo:很用心 推一個121F 11/08 21:37
推 suao099:謝謝,我好喜歡,希望能再看到下一篇!!122F 11/08 21:38
推 Andy5566:這篇挺不錯的,很詼諧簡單易懂124F 11/08 21:39
※ hatako:轉錄至某隱形看板 11/08 21:40
推 albort:推推 謝謝您的專業分享!!128F 11/08 21:43
推 aaww:上八卦板長知識 認真推131F 11/08 21:50
推 T3T:戴假髮總會被風揭穿 <= 不對!! 是被扁友會會長揭穿134F 11/08 21:55
推 EDGE: 推鄉民梗科普文!135F 11/08 21:56
推 taxisy:這太威了 推認真136F 11/08 21:57
推 superdyco:大西洋兩岸的人們激動不已、揪團肛肛137F 11/08 21:58
推 hitw:太讚了,長知識138F 11/08 22:00
推 jkl999:看八卦長知識~140F 11/08 22:03
推 Derp:j大這次有點小失水準@@ 不過還是長知識給推 讚!!!!!!141F 11/08 22:05
推 asio123:長知識&有趣~寫了很棒~感謝!!142F 11/08 22:08
推 vi000246:看到第二句就猜到是誰發的文了143F 11/08 22:08
推 kerbi:寫得很棒耶!!147F 11/08 22:13
噓 ian41360:二樓快寫一篇好聞給大家聞聞看阿148F 11/08 22:14
推 shih:把科學變得有趣!150F 11/08 22:14
推 PHDavid:二樓...作者是有貢獻的,尊重一下好嗎?152F 11/08 22:22
推 joeypp:讚 我有看完153F 11/08 22:23
推 EBOD081:j大你好 請支持E-BODY155F 11/08 22:26
推 cs853:為甚麼要加洋葱啊156F 11/08 22:27
推 Arkzeon:這些百年前的科學神人真的是跟上帝借智慧的,否則無法理解怎麼會有這種創世奇想 ?外星使者嗎157F 11/08 22:29
噓 ro90572:還是沒講 為什麼不會被魚咬XD161F 11/08 22:34
推 TTDEarl:你怎都知道一堆背景事情163F 11/08 22:37
推 RungTai:不是走精 是走"鐘" 指針跑掉不準了的意思165F 11/08 22:46
推 wen1981:寫的很好 但是多加了很多無意義笑點 不如不加 更正經點...169F 11/08 22:53
推 sqwal:很有趣的知識文170F 11/08 22:55
推 mawan:好啊~~~~再來一個 BII!174F 11/08 22:58
推 comtak:帥啊老皮~175F 11/08 23:06
推 Goog1e:二樓好尷尬 你看看你178F 11/08 23:14
※ NoPTT:轉錄至看板 specialman 11/08 23:23
推 gc25:寫得很好181F 11/08 23:25
推 seabok:J大科普文必推183F 11/08 23:28
推 hengyen:噓文的人可以自己來寫一下給大家看看...184F 11/08 23:33
推 hateA7V:長知識!!!!謝謝!186F 11/08 23:34
推 chowyc:推..長知識187F 11/08 23:35
推 HOMEWA:好文 輕鬆讀懂188F 11/08 23:38
推 weboau:也太強...189F 11/08 23:40
推 MrAB:推 辛苦 清流 長知識190F 11/08 23:48
推 FrienDx:內文含有置入性行銷 XD191F 11/08 23:50
推 mocca000:PTT需要像原PO和馬雅人這樣的專業人士啊!!193F 11/09 00:02
推 wakaul:good 有看完
但是還是不知道會不會被魚咬>....................QQQ195F 11/09 00:07
推 adkue:好像有po過 還是給推197F 11/09 00:20
推 janetstars:他是在北愛的Belfast出生的!這裡有他的紀念像。 :)198F 11/09 00:23
推 dearevan:2樓阿...管理員不是叫你別亂跑嗎...你看看你, 丟臉了吧!204F 11/09 00:43
→ sinning:容我叫你一聲大哥哥205F 11/09 00:45
推 drhkc:推212F 11/09 01:30
推 confis:帥啊 老皮214F 11/09 01:39
推 pandaman:我很想知道推文裡面有沒有女生221F 11/09 03:40
推 hosong:科普老師又出現了!!222F 11/09 05:15
推 abien:推推推223F 11/09 07:44
推 oue:這篇PO過了吧!XD 不過八卦沒有留底的樣子227F 11/09 08:41
推 neimad:威 老師好232F 11/09 10:49
推 jimihsu:推推,不過電纜這篇以前好像有看過233F 11/09 10:53
推 khone:GOOD234F 11/09 11:31
推 liuni:失敗這兩個字用在這裡為什麼會這麼的勵志呢T_T(感動)235F 11/09 11:33
推 a43164910:還是沒講為什麼不會被魚咬wwwwwwwwwwwwwwwwww237F 11/09 11:51
推 JCeve:有看有推!^^238F 11/09 12:05
推 tpaobj:好看! 我非理組的都看得津津有味!239F 11/09 12:15
→ jfsu:沉放之後,應該會被底部淤沙蓋住,再者,外部設計都會強化
魚會咬,但咬不動....242F 11/09 13:22
推 akirakid:水晶聖鬥士跟鋼鐵聖鬥士都是卡通版才有的, 漫畫沒有244F 11/09 13:52
推 ou:感謝分享資訊!246F 11/09 16:47
→ jfsu:2010年寫的...看到有人問,就再po一次...XD250F 11/10 02:18
推 Birdy:感動!!!!252F 11/10 10:42
推 FANG0100:噓的人是有什麼問題嗎? 超棒的一篇文....257F 11/15 22:22
推 arrati:推! 看得實在好開心~ XD258F 11/15 23:45
--